O gato quântico de antimônio: uma revolução na computação quântica 🐱

Pesquisadores da UNSW conseguiram materializar um famoso experimento mental da física quântica. Suas descobertas abrem caminho para cálculos quânticos mais robustos, com implicações significativas para a correção de erros, um obstáculo crucial no desenvolvimento de computadores quânticos.


A mecânica quântica intriga há mais de um século. O experimento mental do 'gato de Schrödinger' ilustra um estado de superposição quântica, onde um gato está simultaneamente vivo e morto, dependendo da desintegração de um átomo radioativo.

A equipe do professor Andrea Morelo utilizou um átomo de antimônio, muito mais complexo que os qubits padrão, para realizar este experimento. Publicado na Nature Physics, esta pesquisa mostra como o antimônio, com suas oito direções de spin, oferece uma nova perspectiva sobre a superposição quântica.

Xi Yu, autor principal, explica que o antimônio permite uma superposição em maior escala, comparado a um gato com sete vidas. Essa robustez contra erros é crucial para a computação quântica.

O átomo de antimônio é integrado em um chip quântico de silício, uma tecnologia promissora para a escalabilidade dos computadores quânticos. Este avanço permite uma melhor detecção e correção de erros, essencial para o desenvolvimento desta tecnologia.

O professor Morelo destaca a importância desta descoberta para a correção de erros quânticos, um desafio significativo para a computação quântica. Esta pesquisa é o resultado de uma colaboração internacional, combinando expertise teórica e experimental.


Este estudo marca um passo significativo em direção à realização de computadores quânticos confiáveis, oferecendo um novo método para codificar e proteger a informação quântica contra erros.

O que é superposição quântica?

A superposição quântica é um princípio fundamental da mecânica quântica, segundo o qual uma partícula pode existir em vários estados simultaneamente. Ao contrário da física clássica, onde um objeto tem uma posição e um estado definidos, na mecânica quântica, uma partícula pode estar em um estado de superposição, como estar ao mesmo tempo 'aqui' e 'ali'.

Este conceito é ilustrado pelo experimento mental do gato de Schrödinger, onde um gato está ao mesmo tempo vivo e morto até que uma observação seja feita. A superposição quântica é essencial para entender os fenômenos quânticos e é a base das tecnologias quânticas, como os computadores quânticos.

No contexto desta pesquisa, o uso de um átomo de antimônio permite criar uma superposição quântica em uma escala maior e mais complexa que os qubits tradicionais, abrindo novos caminhos para a computação quântica.

Como funciona a correção de erros quânticos?

A correção de erros quânticos é um conjunto de técnicas que visam proteger a informação quântica contra erros causados pela decoerência e pelo ruído quântico. Ao contrário dos bits clássicos, os qubits são extremamente sensíveis ao seu ambiente, o que pode levar a erros nos cálculos quânticos.

A correção de erros quânticos baseia-se na codificação da informação quântica de forma redundante, permitindo detectar e corrigir erros sem perturbar o estado quântico. Isso envolve o uso de códigos quânticos, que podem detectar erros medindo propriedades específicas dos qubits sem observá-los diretamente.

Nesta pesquisa, o uso de um átomo de antimônio com oito direções de spin oferece uma maior robustez contra erros, pois são necessários vários erros consecutivos para alterar a informação quântica. Isso representa um avanço significativo no desenvolvimento de sistemas quânticos confiáveis.